У обрада сигнала , филтери су једна врста уређаја који се користе за омогућавање потребних фреквенцијских компоненти, као и за уклањање нежељених фреквенцијских компоненти. Филтрирање се може дефинисати као позадински шум повезаног сигнала може се умањити уклањањем неких фреквенција. Коло филтера се може користити за обједињавање ЛПФ и ХПФ својства у једини филтер који се назива пропусни филтер. Постоје различити врсте филтера доступни као што су аналогни / дигитални, активни / пасивни, линеарни / нелинеарни, временска варијанта / временска инваријанта. Овај чланак разматра преглед пропусног филтра са апликацијама
Шта је опсежни филтер?
Тхе дефиниција пропусног филтра је коло које дозвољава проток сигнала између две одређене фреквенције, иако дели те сигнале на другим фреквенцијама. Ови филтри су доступни у различитим типовима неких БПФ- дизајн пропусног опсега може се обавити са спољним напајањем, као и активно компоненте као што су интегрисани кругови, транзистори , који су именовани као активни пропусни филтер . Слично томе, неки филтери користе било који извор напајања као и пасивни компоненте попут кондензатора и пригушница , који су именовани као пасивни пропусни филтер.
Ове применљиви су филтери у бежичним предајницима као и у пријемницима. У предајнику, БПФ се може користити за ограничавање пропусног опсега излазног сигнала на најнижи неопходни ниво и пренос података при жељеној брзини и облику. Слично томе, у пријемнику, овај филтер омогућава декодирање сигнала у омиљеном фреквенцијском опсегу, док се држи подаље од сигнала на непотребним фреквенцијама. Однос сигнала и шума (С / Н) пријемника може да оптимизује БПФ.
Круг опсежног филтра
Најбољи пример а опсежни филтар је РЛЦ коло то је приказано у наставку. Овај филтер такође може бити дизајниран обједињавањем ЛПФ и ХПФ. У БПФ-у, Бандпасс илуструје неку врсту филтра, иначе поступак филтрирања. Треба га разликовати од пропусног опсега који се односи на стварни део спектра под утицајем. Идилични пропусни филтер нема појачање и слабљење, тако да је потпуно пропусни опсег. То ће потпуно умањити сваку фреквенцију изван пропусног опсега.
Круг опсежног филтра
Практично, опсежни филтер није идеалан и не умањује потпуно сваку фреквенцију изван жељеног избора фреквенције. Нарочито постоји одељак који се налази изван предложеног пропусног опсега где год су фреквенције ослабљене, међутим не одбацују се, што се назива попут одбацивања филтера, и обично је наведено у дБ слабљења за сваку октаву, иначе деценију фреквенције. Генерално, дизајн филтера изгледа као да је извођење што тањи што је могуће изводљивије, па омогућава филтру да ради предложени дизајн. То се често може постићи трошењем мрешкања пропусног опсега, иначе валовитог зауставног опсега.
Филтер ширина опсега се може дефинисати као различитост међу горњом и доњом фреквенцијом. Фактор облика је удео ширине појаса израчунат са две различите вредности слабљења за одређивање граничне фреквенције, На пример, фактор облика од 2: 1 на 20/2 дБ значи да је ширина појаса израчуната међу фреквенцијама на 20 дБ слабљења двострука то израчунато међу фреквенцијама при слабљењу од 2 дБ. Оптички БПФ-ови се обично користе у фотографији, као и за осветљење у позоришту. Овакве врсте филтера имају обрис прозирног обојеног филма, иначе листова.
Различите врсте опсежних филтера
Категоризација опсега пропусног филтра може се извршити у два типа, као што је широкопојасни филтер, као и ускопојасни филтер .
Широкопојасни пропусни филтер
ВБФ или широкопојасни филтер (ВБФ) се може формирати испуштањем нископропусних и високопропусних сегмената, што је обично различито коло намењено једноставном дизајнирању и понашању.
Широкопојасни пропусни филтер
Препознат је са низом практичних кола. Појасни филтер са ± 20 дБ / декаду може се формирати коришћењем две секције попут ниског пролаза првог реда, као и секције високог пролаза. Слично томе, опсежни филтер са ± 40 дБ / декаду може се формирати повезивањем два филтера другог реда у серију, наиме нископропусног и високопропусног филтера (ХПФ). То значи да се редоследом опсега филтра (БПФ) влада редоследом лов пасс & високопропусни филтери . Тхе дијаграм опсега филтра приказано је доле.
Фреквенцијски одговор БПФ-а
Појасни филтер са ± 20 дБ / декаде може бити састављен од 1. реда ХПФ (високопропусни филтер) . 1. ред ЛПФ (нископропусни филтер) приказан је на следећој слици својим фреквенцијским одзивом.
Пропусни филтер уског опсега
Генерално, ускопојасни филтер користи неколико повратних информација. Ово опсежни филтер помоћу оптичког појачала као што је приказано на следећем дијаграму кола. Главне карактеристике овог филтера углавном укључују следеће.
Пропусни филтер уског опсега
Друго име овог филтра је филтер са више повратних информација, јер укључује две траке за повратне информације
Ан оп-амп користи се у режиму инвертовања
Тхе фреквенцијски одзив овог филтера приказан је на следећој слици.
Фреквенцијски одговор НБПФ
Обично се пројектовање овог филтера може извршити за тачне вредности централне фреквенције (фц) и пропусног опсега или централне фреквенције & БВ. Тхе компоненте овог кола може се одредити следећим односима. Свака од Ц1 и Ц2 кондензатори може се одвести до Ц ради поједностављења прорачуна дизајна.
Р1 = К / 2∏ фц ЦАф
Р2 = К / 2∏ фц Ц (2К2-Аф)
Р3 = К / ∏ фц Ц.
Из горњих једначина, на средњој фреквенцији Аф означава добитак, дакле Аф = Р3 / 2Р1
Али, Аф би требао да задовољи ову изјаву Оф<2Q2
Фц (централна фреквенција) вишеструких филтера за повратне информације може се променити према новој фреквенцији фц без промене пропусног опсега или појачања. То се може постићи само променом Р2 у Р2 ’тако да
Р2 '= Р2 * ( фц / фц )два
Банд Пасс филтер филтер
Следеће коло је коло пасивног опсега филтра. Коришћењем овог кола можемо израчунати пасивни пропусни филтер. Формула за пасивну бандпасс филтер калкулатор приказано је доле.
Калкулатор пасивног пропусног филтра
За ниску граничну фреквенцију = 1 / 2∏Р2Ц2
За високу граничну фреквенцију = 1 / 2∏Р1Ц1
Слично томе, можемо израчунати за активни инвертујући оп-амп БПФ и активни неинвертујући оп-амп БПФ.
Апликације пропусног опсега
Примене опсежних филтара укључују следеће.
- Ови филтери су широко применљиви на бежични предајници и пријемници .
- Овај филтер се може користити за оптимизацију односа С / Н (сигнал-шум), као и саосећања пријемника.
- Главна сврха филтера у предајник је ограничити БВ излазног сигнала на изабрани опсег за комуникацију.
- БПФ се такође широко користе у оптици као што је ЛИДАРС , ласери итд.
- Најбоља примена овог филтера је обрада аудио сигнала, свуда где је потребан одређени опсег звучних фреквенција, иако се уклањају остале.
- Ови филтри су применљиви у сонарима, инструментима, медицини и Сеизмологија апликације
- Ови филтери укључују комуникациони системи за избор одређеног сигнала из различитих сигнала.
Према томе, ово је све о томе теорија пропусног филтра што укључује, дијаграм кола са радом, врсте опсежних филтара и његове примене. Из горњих информација, коначно, можемо закључити да друга поља примене ових филтера укључују астрономију, ти филтри омогућавају само један део опсега светлости у уређају. Ови филтери могу помоћи у проналажењу где год се звезде заваљују у главној серији, препознавању црвених померања итд. Ево питања за вас, шта је активни пропусни филтер?
